DE3435119A1

DE3435119A1 - Werkzeug- oder werkstueckhalteranordnung fuer spanende werkzeugmaschinen

Info

Publication number: DE3435119A1
Application number: DE19843435119
Authority: DE
Inventors: Horst Ing.(grad.) 4800 Bielefeld Schürfeld
Original assignee: Gildemeister Devlieg System Werkzeuge GmbH
Current assignee: Gildemeister Devlieg System Werkzeuge GmbH
Priority date: 1984-09-25
Filing date: 1984-09-25
Publication date: 1986-04-03
Also published as: DE3435119C2; SU1382396A3; CA1250740A; PL255461A1; IN166015B; DE3562573D1; PL151451B1; JPH0794082B2; EP0175902B1; EP0175902A1; US4655655A; JPS6186148A

Description

Gildemeister-Devlieg , q / ο ΐζ ι ι η

System-Werkzeuge GmbH f O 4 0 J ! I α

Morsestraße 1
4800 Bielefeld

Werkstück- und li^lizm'Zßi.l^zr^^raÄ^Q für ^ie spssnabüieberBde

Bearbeitung

Die vorliegende Erfindung betrifft eine Werkstück- und Werkzeughalteranordnung für die spanabhebende Bearbeitung«, bestehend aus einem Grundhalter sowie einem Wechsel halter, die jeweils profilierte Anlageflachen haben, mit denen sie mittels eines zugeordneten Spannmechanistnusses formschlüssig miteinander verbindbar sind.

Im Hinblick darauf, daß moderne Werkzeugmaschinen auf die Durchführung sehr unterschiedlicher Zerspanungsaufgaben;, wie z. B. Bohren, Fräsen und Drehen, ausgelegt sind, ergeben sich auch an die Halteranordnungen für Werkzeuge und Werkstücke durch diese verschiedenen Bearbeitungsaufgaben und andererseits unter Berücksichtigung eines automatischen Bearbeitungsablaufes mit entsprechendem Werkzeugoder Werkstückwechsel 5 vielfältige Anforderungen.

Neben einer großen Flexibilität zur Anpassung an die jeweiligen Bearbeitungsaufgaben und Maschinenkonzepte muß eine hohe Stabilität sowohl im statischen wie im dynamischen Verhalten auch unter Berücksichtigung der verschiedenen Zerspanungsaufgaben mit durchaus unterschiedlichen Belastungen gegeben sein. Es muß eine hohe Wechsel- und Wiederholgenauigkeit vorhanden sein, um insbesondere auch im automatischen Bearbeitungsablauf enge Fertigungstoleranzen einhalten zu können. Es muß eine einfache Handhabungsmöglichkeit sowohl für den manuellen wie für den automatischen Wechsel gegeben sein und trotz aller Komplexität der Anforderungen muß die Halteranordnung kostengünstig und wirtschaftlich herstellbar sein.

Gildemeister-Devlieg ^ 34οθΊ IJ

Die vorbekannten Halteranordnungen für die spanabhebende Bearbeitung können aufgrund ihrer Ausgestaltung jeweils nur einem Teil dieser Forderungen gerecht werden. Neben Halteranordnungen, die von Haus aus nur auf einen einzigen vorgegebenen Zerspanungsvorgang, beispielsweise die Drehbearbeitung oder die Bohrbearbeitung und die daraus resultierende Belastungsfälle ausgelegt sind und die auch keine profilierten Anlageflächen zwischen dem Grundhalter und dem Wechselhalter haben, sondern allenfalls mit ein oder zwei Vorsprüngen entsprechend dem jeweiligen Belastungsfall ineinandergreifen (EP-A-001-0074, DE-A-3007 440, DE-PS 3108 439) ist durch die DE-A-3228 521 auch schon eine Halteranordnung bekannt geworden, bei der die gegenseitigen Anlageflächen des Wechselhalters und des Grundhalters profiliert sind und nach Betätigung des Spannmechanismusses formschlüssig ineinandergreifen. Die dortigen Profilierungen werden durch zusammenwirkende Verzahnungen gebildet, die in Art einer sogenannten Hirth-Verzahnung ausgebildet sind, wobei die Verzahnungen radial zu einem in der Mitte dar Auflageflächen befindlichen Zentrum orientiert sind. Dank dieser Ausgestaltung können bereits durchaus unterschiedliche, sich aus verschiedenen Zerspanungsaufnahmen ergebende Kräfte, insbesondere axiale Biegekräfte, radiale Biegekräfte, aber auch Drehmomente im Verbindungsbereich von Wechselhalter und Grundhalter übertragen werden und es findet beim Tätigen des Spannmechanismusses auch eine Selbstzentrierung statt, so daß eine gute Wechsel- und Wiederholgenauigkeit gegeben ist. Durch die Selbstzentrierung kann auch der Spannmechanismus selbst mit relativ weiten Toleranzen im Bereich der zusammenwirkenden Elemente ausgestattet sein, so daß die beim automatischen Wechsel von dem Greifautomat erreichte nur recht grobe Vorhaltegenauigkeit ausreicht, doch ist trotzdem die Anpaßbarkeit an die jeweiligen Bearbeitungsaufgaben und Maschinenkonzepte relativ gering und insbesondere sind die Herstellungskosten .einer derartigen Verzahnung relativ hoch, wie sich aus dem Erfordernis der Herstellung jweils Zahn für Zahn, in immer etwas anderer Orientierungslage zum Zentrum hin, ergibt. Der in vielen

Gildemeister-Devlieg

'9

Bearbeitungsfällen erforderlichen Erweiterung und Ergänzung der AnIageflachen über sozusagen das Grundschema der Anlagefläche hinaus sind dort äußerst enge Grenzen, gesetzt. Diese Ergänzungsund Erweiterungsflächen sollen ja an vorgegebenen Stellen ebenfalls zur sicheren Abstützung des Werkzeuges oder des Werkstückes mit entsprechenden Verzahnungen bzw. Verzahnungsabschnitten versehen werden. Eine sinnvolle Herstellbarkeit der letzteren ist jedoch nur dann kostenmäßig zu realisieren, wenn diese weiteren Verzahnungsabschnitte fluchtend zu den Verzahnungen der Grund-Anlagefläche liegen, so daß bei der dortigen Ausgestaltung infolge der Zentrumsorientierung der Verzahnung der Grund-Anlagefläche kaum sinnvolle Ausgestaltungsmöglichkeiten und im Grunde genommen Ergänzungs- und Erweiterungsmöglichkeiten in Anpassung an die verschiedenen Zerspanungsarbeiten fehlen.

Der vorliegenden Erfindung liegt von daher die Aufgabe zugrunde, eine Werkstück- und Werkzeughalteranordnung der gattungsgemäßen Art zu schaffen, die sowohl den verschiedenen Anforderungen bezüglich der verschiedenen Belastungskräfte, wie auch den Anforderungen an die räumlich-geometrische Anpeßbarkeit der Halter und ihrer Anlageflächen sowie insbesondere auch eine-sehr einfachen wirtschaftlichen Herstellungsweise gerecht wird.

Die erfindungsgemäße Lösung ergibt sich bei einer Halteranordnung der gattungsgemäßen Art aus dem kennzeichnenden Teil des Patentanspruches 1. Die kreuzweise Herausarbeitung der Profile ergibt auf den Anlageflächen Abschnitte, denen eine sehr zuverlässig selbst zentrierende Wirkung zukommt, so daß sich insgesamt eine formschlüssige Verbindung in drei verschiedenen Achsrichtungen, mit zuverlässiger Aufnahme sowohl axialer und radialer Biegekräfte wie auch von Drehmomenten, zusammen mit einer sehr hohen Wechsel- und Wiederholgenauigkeit ergibt. Die Verwendung von auf den flankentragenden Profilen gewährleistet dabei, daß es beim Verspannen auf den. jeweiligen Profilflanken zu einem sicheren Formschluß kommt» der sowohl

-fr

Gildemeister-Devlieg "^ ? Λ 3 5 1 1

im statischen wie im dynamischen Verhalten eine sehr hohe Stabilität gewährleistet und, im Gegensatz zu zwei plan aufeinander!legenden Flächen, ein sehr hohes Dämpfungsverhälten hat, so daß Schwingungen weitgehend nicht auftreten können. Die gegebene hohe statische Belastbarkeit ist dabei besonders für die übertragung hoher Drehmomente geeignet.

Besonders_i hervorzuheben ist die einfache und kostengünstige Herstellbarkeit dieser kreuzweise liegenden Profile. Sie können beispielsweise erst nach der Warmbehandlung des Materiales im Vollschliff-Schleifverfahren hergestellt werden, also in einer äußerst wirtschaftlichen Herstellungsweise, die darüberhinaus auch eine hochpräzise Form gewährleistet, und zwar in Verbindung mit hoher Verschleißfestigkeit und geringer Verschmutzungsgefahr, was zu einer langen Nutzungsdauer bei gleichbleibender Wechselgenauigkeit führt.

Hervorzuheben ist ferner die außerordentliche Flexibilität in Bezug auf die geometrisch-räumliche Anpassung von Wechselhalter und Grundhalter an die verschiedenen Zerspanungsaufgaben. So sind insbesondere für entsprechende Einsatzzwecke Erweiterungen und Vergrößerungen der Grund-Anlageflächen, mit Anbringung entsprechender Profilierungen an den Erweiterungsflachen, problemlos im Grunde genommen in jeder räumlichen Richtung ohne nennenswerte Erhöhung der Herstellungskosten möglich, da sich praktisch in allen Raumerweiterungsrichtungen immer ohne weiteres Anbringungsmöglichkeiten für weitere Profi labschnitte ergeben, die dann fluchtend zu vorhandenen Profilen der Grund-Anlagefläche liegen. Man bekommt damit in den verschiedenen Zerspanungsfällen dann zusätzliche Werkzeug- oder Werstückabstützungen genau dort, wo sie von den Belastungskräften her erforderlich sind.

Hervorzuheben ist auch die sehr einfache Handhabungsmöglichkeit insbesondere auch im Zusammenhang mit einem automatischen Werkzeugwechsel. Die Selbstzentrierung ermöglicht grobe Toleranzen im Bereich der zusammenwirkenden Elemente des Spannmechanismusses, so daß für ein zuverlässiges, exakt zentrisches Spannen eine nur recht grobe Vorhaltegenauigkeit des Wechselhalters jeweils vor den Grundhalter die Durchführung des Wechsels und die Tätigung der Spannung ausreicht.

A _

Gildeiiieister-Devlieg - 3435119

Weitere bevorzugte Ausgestaltungen sind in den Unteransprüchen gekennzeichnet. Sie kennzeichnen zweckmäßige bauliche und geometrische Ausgestaltungen der Profile und der Erweiterungsflächen, die zu den vorstehend aufgeführten Vorteilen der Ausgestaltung beitragen. Hervorzuheben in diesem Zusammenhang ist auch die Ausgestaltung des Spannmechanismusses., auch im Zusammenwirken und in seiner Anordnung zu den Profilen der Anlageflächen, die in besonderem Maße ein zuverlässiges automatisches, aber ihrem grundsätzlichen Aufbau nach problemlos ein handhabungsgerechtes manuelles Verspannen ermöglicht.

Ausführungsbeispiele derartige Werkstück- und Werkzeughalteranordnungen werden nachstehend unter Bezugnahme auf die Zeichnung näher beschrieben.
Es zeigen
Figur 1 eine Teilseitenansicht, teilweise geschnitten, einer

Werkzeughalteranordnung gemäß der vorliegenden Erfindung, Figur 2 eine Draufsicht auf die Anlagefläche des Grundhalters der Anordnung nach Figur 1,

Figur 3 eine Teilseitenansicht_s teilweise geschnitten, einer weiteren Werkzeughalteranordnung gemäß der Erfindung, Figur 4 eine Draufsicht auf die Anlagefläche des Grundhalters

der Halteranordnung nach Figur 3_S Figur 5 eine Werkzeughalteranordnung gemäß der Erfindung im Teillängsschnitt mit Darstellung eines Spannmechanismusses für den automatischen Wechsel,, in der Offenstellung des

Spannmechanismusses,
Figur 6 die Anordnung nach Figur 5 bei getätigter Verspannung von Wechselhalter und Grundhalter.,

Figur 7 einen Querschnitt durch die Anordnung gemäß Schmitt VII-VII der Figur 6,

Gildemeister-Devlieg q Q / Q ζ 1 1 Q

Figur 8 einen Teillängsschnitt durch eine Halteranordnung mit einem Spannmechanismus für die manuelle Verspannung von Wechselhalter und Grundhalter, mit Darstellung der Spannlage,

Figur 9 einen Querschnitt gemäß Schnitt IX-IX durch die Anordnung nach Figur 8,

Figuren

10 - 12 weitere Ausgestaltungen derartiger Halteranordnungen jeweils in Teilschnittdarstellung.

Bei der in den Figuren 1 und 2 gezeigten Werkzeughalteranordnung ist ein Grundhalter 1 vorgesehen, sowie ferner ein Wechselhalter 2, der in diesem Fall ein Werkzeug, beispielsweise eine Drehschneide, trägt. Der Grundhalter 1 und der Wechselhalter 2 haben, jeweils an den einander zugewandten Stirnflächen, Anlageflächen 3 bzw. 4, die jeweils eine Anzahl, von Anlagefläche zu Anlagefläche miteinander zusammenwirkender Profile 5 aufweisen. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind, wie insbesondere aus Figur 4 ersichtlich, die Profile 5 jeweils um Zentren der Anlageflächen 3, 4 herum an vier jeweils winklig, im dargestellten Ausführungsbeispiel in einem Winkel von. 90° zueinander liegenden Seiten der Anlageflächen 3 und 4 angeordnet. Die Profile sind jeweils so herausgearbeitet, daß sie gegenseitig an ihren Flanken 6 tragen, wenn die Anlageflächen 3 und 4 miteinander verspannt sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel sind Profile 5 mit prismatischem Querschnitt vorgesehen, und zwar mit einem spitzen Winkel von gleich oder kleiner 90°. Derartige prismatische Profile sind besonders einfach erst nach der Warmbehandlung des Material es durch das Vollschliff-Schleifverfahren herstellbar.

- ff -

O / OC 1 IQ

Gildemeister-Devlieg AO

Werden die Anlageflächen 3 und 4 mit ihren Profilen 5 ineinandergesteckt und gegeneinander verspannt, kommt es an den Flanken 6 der Profile 5 zu einer formschlüssigen, Kraft

übertragenden Verbindung. Die kreuzweise Anordnung der Profile auf den Anlageflächen 3 und 4 gewährleistet dabei, daß sich in jedem Fall auf den Anlageflächen eine selbstzentrierende Wirkung erzeugt, die eine hohe Wechsel- und Wiederholgenauigkeit gewährleistet, wobei die getätigte Formschlußverbindung in drei Achsen wirksam ist und somit sowohl axiale wie radiale Biegekräfte wie auch Drehmomente schwingungsfrei übertragen kann.

Bei dem in den Figuren 3 und 4 dargestellten Ausführungsbeispiel einer Werkzeughalteranordnung ist illustriert, wie auf denkbar einfache Weise, ausgehend beispielsweise von dem Haltergrundprinzip nach den Figuren 1 und 2, und in flexibler Anpassung an einen anderen Bearbeitungsfall, die Anschlußmöglichkeit von Grundhalter und Wechselhalter unter Beibehaltung einer sehr einfachen Herstellungsmöglichkeit erweitert werden kann. So sind dort ein Grundhalter 1* und ein Wechselhalter V gezeigt, die über die Grund-Anlageflächen 3, 4 mit den kreuzweise liegenden Profilen 5 hinaus an zwei einander gegenüberliegenden Seiten Erweiterungsflachen 7, 8 vorgesehen sind, die im dargestellten Ausführungsbeispiel jeweils in den Raumeck-en weitere Profile bzw. Profilabschnitte 5' tragen, die jeweils fluchtend zu den in der Grund-Anlagefläche 3 bzw. 4 liegenden Profilen 5 angeordnet sind. Im dargestellten Ausführungsbeispiel erhält' somit der Wechsel halter 2' in sehr zweckmäßiger Weise unmittelbar unter dem hier relativ weit außerhalb der Haltermitte liegenden Drehschneide eine zuverlässige, wiederum formschlüssige Abstützung.

Die Anschauung der Figuren 3 und 4 zeigt, daß im Grunde genommen nach diesem System die Anlageflächen 3, 4 beliebig nagh Form und Größe variiert werden können und damit den spezifischen Aufgaben angepaßt werden können und sich dabei auch immer Anordnungsmöglichkeiten für weitere Profile bzw. Profilabschnitte in Fluchtungs-

Gildemeister-Devlieg ^/n

lage zu Profilen der Grund-Anlageflachen ergeben.

Bei dem in den Figuren 5, 6 und 7 dargestellten Ausfuhrungsbeispiel ist eine Halteranordnung mit einem Grundhalter 1 und einem Wechselhalter 2 entsprechend dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 1 und 2 im Zusammenhang mit einem Spannmechanismus dargestellt, der speziell auf den automatischen Wechsel ausgelegt ist und der sich in seiner Flexibilität und der übertragbarkeit der Kräfte an die hohe Flexibilität und das hohe Kraftübertragungsvermögen der Halteranordnung als solcher anpaßt. Im dargestellten Ausführungsbeispiel ist an dem Wechselhalter 2 in seinem Zentrum, im Winkel von 90° über seine Anlagefläche 4 mit den Profilen 5 vorstehend, ein Zuganker 9 angeordnet, der im dargestellten Ausfuhrungsbeispiel zwei einander gegenüberliegende Seitenausnehmungen 10 besitzt, an die sich zum freien Ende hin eine vorzugsweise unter 45° schräg liegende Spannfläche 11 an der· Rückseite eines Kopfes 12 anschließt.

In dem Grundhalter 1 ist, ebenfalls zentrisch in seiner Anlagefläche 3 mit den Profilen 5, eine Aufnahmebohrung 13 Vorgesehen, die gegenüber dem Zuganker 9 ein relativ großes Spiel hat.

Bei diesem Ausführungsbeispiel wird die Aufnahmebohrung 13 von dem freien Innenraum eines Spannrohres 14 gebildet, das seinerseit in einer Bohrung 15 des Grundhalters 1 angeordnet ist und mit dem Zuganker 9 des WOchse!halters 2 eine gemeinsame Spannachse bildet. In dem Spannrohr 14 sind im vorderen Kopfbereich benachbart der Anlagefläche 3 mehrere, beispielsweise zwei einander gegenüberliegende Ausnehmungen 16 eingebracht, die als Spannschlitze bezeichnet werden können. Ferner sind in der zylindrischen Bohrung des Grundhalters 1 in entsprechendem Bereich mehrere, vorzugsweise ebenfalls zwei, unter einem Winkel zur Spannachse liegende, einander gegenüberliegend angeordnete taschenförmige Ausnehmungen 17 eingebracht, die als Spanntaschen bezeichnet werden können. Die Spannschlitze 16 im Spannrohr 14 und die Spanntaschen 17 im Grundhalter

-χ-

Gildemeister-Devlieg ATj 3435119

sind so ausgebildet, daß sie zylindrische Spannrollen 18 aufnehmen können. Die Spannrollen 18 können durch zylindrische Bohrungen 19, die über dem Ende der betroffenen Spanntasche im Grundhalter 1 liegen, und durch Gewindestifte 20 wieder verschlossen werden können, in die Spanntaschen und Spannschlitze eingebracht werden. Bei einer translatorischen Bewegung des Spannrohres 14 bewegen sich die Spannrollen 18 in den Spanntaschen 17 je nach Bewegungsrichtung zum Zentrum des Spannrohres 14 und damit zur Spannachse hin, oder vom Zentrum des Spannrohres 14 und damit von der Spannachse fort.

Bei dieser Ausgestaltung geschieht das Spannen und Entspannen bei einem Wechselvorgang wie folgt:

Zum Spannen wird der Wechselhalter 2 mit dem Zuganker 9 in die Aufnahmebohrung 13 des in vorderer Lage befindlichen Spannrohres 14 des Grundhalters 1 eingeführt, bis die Anlageflächen 3, 4 annähernd oder weitgehend zur Anlage kommen. Durch Ziehen des Spannrohres 14 im Grundhalter 1 in Spannrichtung werden die Spannrollen 18 zum Zentrum des Spannrohres 14 hin bewegt und es kommt zwischen den Spannrollen 18, den Spanntaschen 17, den Spannschlitzen 16 des Spannrohres 14 und den Spannflächen 11 des Zugankers 9 zu jeweils drei linienförmigen Berührungszonen, die eine für alle auftretende Belastungsfälle hochbelastbare formschlüssige Verbindung der Teile d=s Spannmechanismusses bewirken. Die exakte Zentrierung und Positionierung von Wechselhalter 2 und Grundhalter 1 zueinander geschieht dabei während des Spannens durch die selbstzentrierende Wirkung der Profile 5 der Anlageflächen 3 und 4.

Das Entspannen geschieht durch Verschieben des Spannrohres 14 im Grundhalter 1 entgegen der Spannrichtung. Dabei werden; die Spannrollen 18 nach außen vom Zentrum des Spannrohres 14 fortbewegt, wodurch sich wieder ein freier Durchgang für den Zuganker 9 des Wechselhalters 2 ergibt. Der Wechselhalter 2 kann vom Grundhalter 1 problemlos abgenommen werden.

Gildemeister-Devlieg />% ο / O c; ι ι α

Die Schub- und Zugbewegung des Spannrohres 14 im Grundhalter können problemlos automatisch gesteuert werden.

Die grundsätzliche Ausgestaltung dieses Spannmechanismusses, in Verbindung mit der Ausgestaltung der Anlageflächen 3, 4 des Wechselhalters und des Grundhalters mit den entsprechenden kreuzweisen Profilen 5 ermöglicht ferner das Einwechseln sowohl stationärer wie auch rotierender Wechsel halter, und zwar bei entsprechender Ausgestaltung des Grundhalters sogar auf ein und demselben Grundhalter. Dies ist in den Figuren 10 und illustriert. Es ist dort ein Grundhalter 1¹¹ gezeigt, der in einem ortsfest gehaltenen Hüllrohr 21 über Drehlager 22 drehbar gelagert ist und der im übrigen wieder eine Anlagefläche hat, die mit entsprechenden kreuzweisen Profilen 5 versehen ist. Der Grundhalter 1¹¹ hat im übrigen wieder den im Zusammenhang mit den Figuren 5, 6 und 7 geschilderten Spannmechanismus. Der Wechselhalter 2¹¹ hat an seiner Anlagefläche wieder die entsprechenden kreuzweisen Profile 5 und hat den Zuganker Er hat ferner in seinen Außenbereichen, dort, wo er an dem Hüllrohr 21 anliegt, Formschlußelemente, die auch wiederum Profilabschnitte vergleichbar den Profilabschnitten 5¹ des Ausführungsbeispieles nach Figur 4 sein können, während an der Stirnfläche des Hüllrohres 21 entsprechende Profilabschnitte 5' vorgesehen sind, wie beispielsweise in Figur 11 illustriert. Bei ortsfestem Hüllrohr 21 ergibt sich eine Anordnung mit drehbarem Grundhalter 1^DI und stehendem Wechselhalter 2". Legt man die gleiche Ausgestaltung des Grundhalters 1¹¹ zugrunde, wie im Ausführungsbeispiel nach Figur illustriert, zeigt es sich, daß hier anstelle des Wechselhalters 2" ein anderer Wechselhalter 2"' sich aufsetzen und verspannen läßt, der insoweit dann wieder in seinem Anschlußbereich lediglich den Zuganker 9 sowie die Grund-Anlagefläche 4 mit den entsprechenden Profilen 5 hat. Beim Ausführungsbeispiel nach Figur 11 rotieren Grundhalter und Wechselhalter.

Gildemeister-Devlieg /ja. Q / Q R 1 1 Q

Beim .Ausführungsbeispiel nach Figur 12 ist ein Grundhalter 1¹¹¹ vorgesehen, der wiederum einen entsprechenden Spannmechanismus mit Spannrohr 14 und Spannrollen 18 hat. Der Grundhalter 1'¹¹ ist ortsfest gehalten. Er kann in seinem gesamten Anschlußflächenbereich einschließlich Erweiterungsflachen über die Grund-Anlagefläche hinaus vergleichbar der Ausführungsform nach Figur 4 gestaltet sein. Es kann auf ihn beispielsweise ein Wechselhalter entsprechend dem Wechselhalter 2" nach Figur 10, aber ohne weiteres auch ein Wechselhalter 2'¹¹ entsprechend Figur 11 aufgesetzt werden. In beiden Fällen ergibt sich ein System aus feststehendem Grundhalter und feststehendem Wechsel halter.

Bei dem Ausführungsbeispiel nach den Figuren 8 und 9 ist eine Halteanordnung gezeigt, deren Spannmechanismus auf das Wechseln von Hand ausgelegt ist. An dem Wechselhalter 2 ist, zentrisch und über die Profile 5 seiner Anlagefläche 4 vorstehend, wiederum der Zuganker 9 befestigt. In dem Grundhalter 1 befindet sich wiederum die mit relativ großem Spiel zum Zuganker 9 versehene Aufnahmebohrung 13, die sich bei diesem Ausführungsbeispiel unmittelbar im Material des Grundhalters 1 befindet. Von der Seite her sind mehrere beispielsweise zwei einander gegenüberliegende Gewindestifte 23 durch entsprechende Gewindebohrungen 24 im Grundhalter 1 bis in die Aufnahmebohrung 13 einschraubbar. Die Gewindestifte 23 haben an ihren vorderen Enden in Referenz zu den Spannflächen 11 des Zugankers 9 liegende Schrägflächen 25, so daß durch entsprechendes Einschrauben der Gewindestifte 13 bzw. deren Ausschrauben das Lösen und Spannen erfolgen kann. Um ein Abdrängen der Spannachse des Zugankers 9 aus der Spannachse des Grundhalters 1 zu vermeiden, ist zweckmäßig der Kopf 12 des Zugankers 9 zumindest abschnittweise zylindrisch ausgebildet und im hinteren Teil der Aufnahmebohrung ist eine damit zusammenwirkende Passung 26 eingearbeitet.

Um ein unbeabsichtigtes, um 180° zur Schneidlage versetztes Verspannen von Wechselhalter und Grundhalter zu vermeiden, ist auf dem Zuganker 9 des Wechselhalters 2 (Figuren 5 und 8) ein

GiIdemeister-Devlieg

Sperrstift 27 vorgesehen, während in dem Grundhalter 1 eine entsprechende, den Sperrstift aufnehmende Nut 28 vorgesehen ist, so daß in Art einer Codierung nur eine eindeutig vorbestimmte Spannlage vorgegeben ist. Bei einem bewußten Versetzen des Sperrstiftes 27 auf dem Zuganker 9 um 180° wäre dieser auch entsprechend verdreht in Überkopflage mit dem Grundhalter 1 verspannbar.

Bei den vorstehend geschilderten Ausführungsbeispielen ist davon ausgegangen worden, daß ein einstückiger Grundhalter vorgesehen ist. Der Grundhalter selbst kann jedoch auch mehrteilig aufgebaut sein, wobei insbesondere ein speziell auf die Zusammenarbeit mit den verschiedenen Wechselhaltern ausgelegter Elementensatz in Art von Adapterstücken vorgesehen sein kann.

Bei den vorstehend beschriebenen Ausführungsbeispielen ist immer von einem Werkzeughalter ausgegangen worden. Es versteht sich, daß der Halter in seiner Gesamtheit genausogut und mit den gleichen Vorteilen auch als Werkstückhalter ausgebildet sein kann, insbesondere dann die Wechselhalter also zur Aufnahme und Festsetzung von Werkstücken ausgebildet sind.

Die Profile können abweichend von der Prismenform auch andere Querschnittsformen, z. B. halbkreisförmige oder andere gerundete Formen haben, soweit sie flankentragend sind.

Abweichend von den beschriebenen Ausführungsformen können die Wechselhalter auch zwei oder mehr Zuganker haben. In dem Grundhalter sind dann Aufnahmebohrungen in entsprechender Anzahl vorhanden.

Ferner genügt für bestimmte Anwendungsfälle nur ein Profil je Seite auf den Anlageflächen.

- Leerseite -

Claims

Patentanwälte Dr. Loesenbeck (198O) Gildemeister-Devlieg Dipl.-Ing. Stracke System-Werkzeuge GmbH Dipl.-Ing. UesenbeCk Morsestraße 1 Jöllenbecker Str. 164,4800 Bielefeld 4800 Bielefeld 11 Patentansprüche

1. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung für die spanabhebende Bearbeitung, bestehend aus einem'Grundhalter sowie einem Wechsel halter, die jeweils profilierte Anlageflächen haben, mit denen sie mittels eines zugeordneten Spannmechanismusses formschlüssig miteinander verbunden sind, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (3 und 4) jeweils kreuzweise zueinander liegende, flankentragende Profile (5, 6) aufweisen, die um einen unprofilierten Mittel bereich herum an vier jeweils winkelig zueinander liegenden Seiten, auf einander gegenüberliegenden Seiten parallel zueinander angeordnet sind.

2. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (5, 6) in einem Winkel von 90° zueinander angeordnet sind.

3. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 1 oder 2, dadurch gekennzeichnet, daß die Profile (5, 6) als Prismen mit einem spitzen Winkel gleich oder kleiner 90° ausgebildet sind.

4. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß auf jeder Seite nur ein Profil (5, 6) vorgesehen ist.

5. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß die Anlageflächen (3, 4) von Erweiterungsflachen (7, 8) umgeben sind, an denen an vorgegebenen Stellen weitere, zu den Profilen (5, 6) der Anlageflächen (3, 4) fluchtend liegende Profile (5¹) vorgesehen sind.

- 2 - - ; · Gildemeister-Devlieg · ~ / ο ir 1 1 Q

6. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 1, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Wechselhalter (2, 2', 2", 2"')über die Anlagefläche (4) vorspringend mindestens ein Zuganker (9) mit einer im Sinne der Ineinanderziehung der Profile (5) der Anlageflächen (3, 4) orientierten, schrägen Spannfläche (11) vorgesehen ist und in dem Grundhalter (1, 1', 1", 1'") an seinem den Wechselhalter zugewandten Ende mindestens eine gegenüber dem Zuganker (9) Spiel aufweisende Bohrung (13) für dessen Aufnahme vorgesehen ist und in die Bohrung (13) eingreifende und auf die Spannflache (11) wirkende Spannmittel in dem Grundhalter (1, 1', 1'', 1· " ) angeordnet sind.

7. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß der Zuganker (9) und seine Aufnahmebohrung (13) jeweils zentrisch zu den Profilen (5) der Anlageflächen (3, 4) angeordnet ist.

8. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß die Aufnahmebohrung (13 für den Zuganker (9) von dem Innenraum eines verschieblich in dem Grundhalter (1) geführten Spannrohres (14) gebildet ist, in dem mindestens zwei einander gegenüberliegende Spannschlitze (16) eVigearbeitet sind, während in dem angrenzenden Wandungsbereich der Aufnahmebohrung des Grundhalters (1) Spanntaschen (17) eingearbeitet sind, wobei die Spannschlitze (16) und die Spanntaschen (17) zur Aufnahme zylindrischer Spannrollen (18) ausgebildet sind

9. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 8, dadurch gekennzeichnet, daß über den Enden der Spanntaschen (17) im Grundhalter (1) durch Gewindestifte (20) verschließbare zylindrische Bohrungen (19) vorgesehen sind, durch die die zylindrischen Spannrollen (18) in die Spanntaschen (17) und die Spannschlitze (16) einbringbar sind.

10. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch" 6, dadurch gekennzeichnet, daß in die Aufnahmebohrung (13) des Grundhalters (1) von der Seite her durch die Gewindebohrungen (14) mindestens zwei einander gegenüberliegende Gewindestifte (23) einschraubbar

GiIdemeister-Devlieq

sind, die an ihren Einschraubenden mit den Spannflächen (11) des Zugankers (9) des Wechsel halters (2) zusammenwirkende Spannflächen (25) aufweisen.

11. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 1Q, dadurch gekennzeichnet, daß am freien Kopf (12) des Zugankers (9) des Wechselhalters (2) ein zylindrischer Abschntit vorgesehen ist und in der Aufnahmebohrung (13) des Grundhalters (1), in Einsteckrichtung hinter den Gewindestiften (23) liegend, eine Passung (26) für den zylindrischen Abschnitt des Kopfes (12) des Zugankers (9) gebildet ist.

12. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 6, dadurch gekennzeichnet, daß an dem Zuganker (9) des Wechselhalters (2) ein Sperrstift (27) befestigt ist, für den im Grundhalter (1) eine ihn aufnehmende Nut (28) vorgesehen ist.

13. Werkstück- und Werkzeughalteranordnung nach Anspruch 5, dadurch gekennzeichnet, daß der Grundhalter (1¹¹) drehbar in einem ortsfesten Hüllrohr(21) gelagert ist und der Wechselhalter (2") mittels der an seinen Erweiterungsflächen (8) zu seiner Anlagefläche (4) vorgesehenen Profi labschnitten (5¹) an entsprechenden Profi!anschnitten an der Stirnfläche des Hüllrohres (21) gegenüber dem drehbaren Grundhalter (1¹¹) festsetzbar ist.